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用分子动力学方法预测硅纳米薄膜的热导率 被引量：3
1
作者 白素媛 李晶晶 +2 位作者 王立凡 支明蕾 王斌 《辽宁师范大学学报（自然科学版）》 CAS 2017年第1期30-34,共5页
采用非平衡分子动力学方法,基于优化的集成势函数COMPASS力场,预测了室温下(300K)硅纳米薄膜的热导率.模拟结果表明:厚度约4~10nm的硅薄膜的热导率在3.06~7.28 W/(m·K)范围,并且随着膜厚的增加而增大,表现出明显的尺度效应.在所计... 采用非平衡分子动力学方法,基于优化的集成势函数COMPASS力场,预测了室温下(300K)硅纳米薄膜的热导率.模拟结果表明:厚度约4~10nm的硅薄膜的热导率在3.06~7.28 W/(m·K)范围,并且随着膜厚的增加而增大,表现出明显的尺度效应.在所计算的薄膜厚度范围内,硅纳米薄膜的热导率与薄膜厚度呈现近似线性变化的关系.应用气动理论对产生的尺度效应进行了初步的理论分析,当薄膜厚度在几纳米到十几纳米时,有效声子平均自由程与膜厚有关,不再等于体材料的平均自由程.同时也将本文的预测结果与其他研究者采用Stillinger-Weber势所进行的模拟结果进行了比较.为分子动力学方法在低维材料热物性方面的研究提供了有益的参考. 展开更多
关键词 分子动力学方法 热导率 硅纳米薄膜 尺寸效应
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掺杂单晶硅纳米薄膜杨氏模量的多尺度理论模型 被引量：2
2
作者 吕焕玲 王静 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第23期237-242,共6页
硅纳米材料物理性能的研究对其在半导体技术中的应用是十分重要的.而掺杂有利于改善硅纳米材料的物理特性,提高应用价值,所以本文基于半连续体模型运用Keating形变势,通过模型计算,研究了不同位置及不同掺杂浓度的单晶硅纳米薄膜[100]... 硅纳米材料物理性能的研究对其在半导体技术中的应用是十分重要的.而掺杂有利于改善硅纳米材料的物理特性,提高应用价值,所以本文基于半连续体模型运用Keating形变势,通过模型计算,研究了不同位置及不同掺杂浓度的单晶硅纳米薄膜[100]方向的杨氏模量,分析了掺杂浓度及掺杂位置不同时硅膜杨氏模量与膜厚关系,结果表明,与纯硅膜杨氏模量相比,不同位置的掺杂对硅膜杨氏模量的影响并不明显,不同浓度的掺杂对硅膜杨氏模量的影响较小.而随着硅膜厚度的不断增加,掺杂硅膜杨氏模量与纯硅膜杨氏模量的变化趋势一致,特别是较小尺寸时的硅膜杨氏模量变化较大.说明影响硅膜杨氏模量的主要因素是硅膜厚度.该计算结果对研究硅纳米材料的其他力学特性有一定的参考价值,也为进一步研究掺杂对纳米硅材料力学性能的影响提供一种全新思路. 展开更多
关键词 硅纳米薄膜 杨氏模量 掺杂
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掺杂硅纳米薄膜法向热导率的分子动力学模拟 被引量：1
3
作者 陈慧 魏志勇 +3 位作者 陈伟宇 刘晨晗 毕可东 陈云飞 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期490-494,共5页
采用非平衡态分子动力学方法计算了平均温度为300 K时膜厚2.2~104.4 nm的硅纳米薄膜以及掺锗的硅纳米薄膜的法向热导率.采用随机掺杂方式在硅纳米薄膜中掺入锗原子,掺杂浓度分别为5%和50%.模拟结果表明,相同膜厚的掺锗硅薄膜的法向热导... 采用非平衡态分子动力学方法计算了平均温度为300 K时膜厚2.2~104.4 nm的硅纳米薄膜以及掺锗的硅纳米薄膜的法向热导率.采用随机掺杂方式在硅纳米薄膜中掺入锗原子,掺杂浓度分别为5%和50%.模拟结果表明,相同膜厚的掺锗硅薄膜的法向热导率比纯硅薄膜的法向热导率小很多,掺杂前后的硅薄膜法向热导率均随着膜厚的增大而增大.通过计算体态硅热导率关于声子平均自由程的累积函数,发现对体态硅热导率主要贡献是声子平均自由程为2~2 000nm的声子,而掺锗的体态硅中对热导率贡献约占80%的声子平均自由程为0.1~30 nm,远小于纯硅中对热导率主要贡献的声子平均自由程. 展开更多
关键词 硅纳米薄膜 热导率 掺杂 分子动力学 声子平均自由程 热导率累积函数
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氧化层对掺杂单晶硅纳米薄膜杨氏模量的影响
4
作者 王静 叶开秀 《新疆大学学报（自然科学版）》 CAS 2020年第1期17-22,共6页
本文基于半连续体模型,利用Keating形变势从理论上研究了掺杂磷原子的硅纳米薄膜存在氧化层时,薄膜厚度对杨氏模量的影响;并且研究了氧化层的厚度对薄膜杨氏模量的影响.研究结果显示,薄膜的杨氏模量与它的厚度有关系,氧化层的存在增加... 本文基于半连续体模型,利用Keating形变势从理论上研究了掺杂磷原子的硅纳米薄膜存在氧化层时,薄膜厚度对杨氏模量的影响;并且研究了氧化层的厚度对薄膜杨氏模量的影响.研究结果显示,薄膜的杨氏模量与它的厚度有关系,氧化层的存在增加了硅膜的杨氏模量,随着厚度的减小杨氏模量不断增加,最后趋于稳定;并且氧化层的厚度越大,硅纳米薄膜的杨氏模量越大. 展开更多
关键词 硅纳米薄膜 掺杂 氧化层 杨氏模量
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硅纳米颗粒薄膜对硅太阳电池的减反射作用分析 被引量：1
5
作者 李庆 马翩翩 +2 位作者 赵文达 皮孝东 杨德仁 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第11期1850-1855,共6页
通过光路模拟计算,分析了在硅太阳电池的表面添加一层多孔的硅纳米颗粒薄膜以增加硅太阳电池光吸收的可能性。无论在硅太阳电池封装前还是封装后,硅纳米颗粒的尺寸对光的透过率的影响均很小,孔隙率约为70%的硅纳米颗粒薄膜能最大限度提... 通过光路模拟计算,分析了在硅太阳电池的表面添加一层多孔的硅纳米颗粒薄膜以增加硅太阳电池光吸收的可能性。无论在硅太阳电池封装前还是封装后,硅纳米颗粒的尺寸对光的透过率的影响均很小,孔隙率约为70%的硅纳米颗粒薄膜能最大限度提高光的透过率。在硅太阳电池封装后,硅纳米颗粒薄膜对光的透过率的增强与封装前相比有所削弱。同时考虑了入射光角度变化时硅纳米颗粒薄膜对光的透过率的影响。 展开更多
关键词 硅纳米颗粒薄膜 硅太阳电池 孔隙率 减反射 透过率 入射角
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Nb–Si–N纳米复合薄膜中界面的结构与力学性能 被引量：2
6
作者 任元 刘学杰 李智 《硅酸盐学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期1225-1231,共7页
为了考察Nb–Si–N纳米复合薄膜中的界面结构形式,采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理方法,计算了单个Si原子在NbN晶体中固溶结构形式,以及Nb–Si–N中由Si原子形成的界面结构形式,并分别考察NbN、Nb–Si–N固溶结构及其界面结构形... 为了考察Nb–Si–N纳米复合薄膜中的界面结构形式,采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理方法,计算了单个Si原子在NbN晶体中固溶结构形式,以及Nb–Si–N中由Si原子形成的界面结构形式,并分别考察NbN、Nb–Si–N固溶结构及其界面结构形式的力学性能。计算结果表明:单个Si原子在NbN晶体中可以实现间隙固溶或置换固溶;Nb–Si–N中存在置换型界面与间隙型界面两类结构形式;Nb–Si–N固溶结构及其界面结构形式的弹性常数、体模量和剪切模量均低于NbN晶体的力学性能;较NbN的弹性模量各向异性有明显差异不同,置换型与间隙型界面的弹性模量各向异性并不十分突出,但是置换型与间隙型界面的弹性模量的最大值下降非常明显。 展开更多
关键词 铌-硅-氮纳米复合薄膜 氮化铌晶体 界面结构 力学性能 第一性原理
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铜/铁钝化多孔硅纳米复合薄膜的制备与形貌研究
7
作者 李幸福 杨晓辉 贾敏 《河南科学》 2005年第6期798-800,共3页
由水热腐蚀技术制得的铁钝化多孔硅作为基底,采用浸渍镀膜技术成功制备了铁钝化多孔硅/铜纳米复合薄膜.利用扫描电镜(SEM)、XRD等分析手段对比研究了铁钝化多孔硅在沉积前与沉积后的结构变化特点以及沉积时间对所沉积的铜薄膜的结构的影... 由水热腐蚀技术制得的铁钝化多孔硅作为基底,采用浸渍镀膜技术成功制备了铁钝化多孔硅/铜纳米复合薄膜.利用扫描电镜(SEM)、XRD等分析手段对比研究了铁钝化多孔硅在沉积前与沉积后的结构变化特点以及沉积时间对所沉积的铜薄膜的结构的影响.结果表明,在浸渍一定时间后,铜/铁钝化多孔硅纳米复合薄膜继承了新鲜制备的铁钝化多孔硅的结构特点;同时,在溶液浓度保持不变的情况下,随着反应时间的的延长,铜的沉积量逐渐增加,铜纳米颗粒的平均晶粒尺寸逐渐长大. 展开更多
关键词 铁钝化多孔硅 规则阵列 浸渍镀膜技术 铁钝化多孔硅/铜纳米复合薄膜
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多孔硅还原铜纳米复合薄膜的微结构研究
8
作者 李幸福 杨晓辉 +1 位作者 贾敏 宋小燕 《华北水利水电学院学报》 2006年第1期100-102,共3页
利用扫描电镜(SEM)、XRD等分析手段对比研究了铁钝化多孔硅在沉积前与沉积后的结构变化特点以及沉积时间对所沉积的铜薄膜结构的影响.在浸渍一定时间后,铜/铁钝化多孔硅纳米复合薄膜继承了新鲜制备的铁钝化多孔硅的结构特点,同时,随着... 利用扫描电镜(SEM)、XRD等分析手段对比研究了铁钝化多孔硅在沉积前与沉积后的结构变化特点以及沉积时间对所沉积的铜薄膜结构的影响.在浸渍一定时间后,铜/铁钝化多孔硅纳米复合薄膜继承了新鲜制备的铁钝化多孔硅的结构特点,同时,随着反应时间的延长,铜的沉积量逐渐增加,铜纳米颗粒的平均晶粒尺寸逐渐长大. 展开更多
关键词 铁钝化多孔硅 规则阵列 浸渍镀膜技术 铁钝化多孔硅/铜纳米复合薄膜
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